Суффозия
Суффо́зия (от лат. suffossio – подкапывание, подрывание), процесс механического выноса мелких частиц из грунтов фильтрационным потоком подземных вод. Является результатом силового воздействия движущихся подземных вод на вмещающие их дисперсные грунты. Условиями развития суффозии являются: структурно-текстурная неоднородность горных пород, при которой возможно передвижение более мелких частиц среди более крупных; градиенты потока, вызывающие образование повышенных скоростей фильтрации воды или определённую величину гидродинамического давления; наличие области выноса, разгрузки толщи от мелких частиц.
Факторы развития суффозии
Процессам суффозии подвержены пылеватые и мелкозернистые песчаные, лёссовые грунты и, реже, пылеватые и глинистые грунты, дисперсная составляющая образований из зон тектонических разрывов и накопления в карстовых полостях. Область выноса образуется при выходе грунтов на поверхность, вскрытии их котлованами, выемками, карьерами, подземными выработками, дренажами, при контакте с более водопроницаемыми породами, способными поглощать мелкие частицы, выносимые потоком. Суффозия развивается в трещиноватых скальных и полускальных грунтах при выносе заполнителя из трещин и карстовых полостей. Обстановка для развития суффозии благоприятна при контрастном рельефе местности, особенно если такая контрастность обусловлена речной и овражной эрозией.
Последствия развития суффозии
Cуффозия приводит к изменению состава и структуры пород, увеличению их пористости и водопроницаемости, снижению прочности, что обусловливает оседание вышележащей толщи пород с образованием на поверхности замкнутых понижений (воронок, блюдец и др.) размером до нескольких сотен метров. Cуффозионное разрыхление пород в основании склонов или искусственных откосов способствует образованию оползней. Cуффозия в породах оснований сооружений может вызвать их неравномерные осадки, деформации и разрушения. В естественных условиях суффозия развивается сравнительно медленно (годы, десятки лет); под влиянием техногенных факторов её скорость резко возрастает.
Виды суффозии
Суффозионный вынос материала на земную поверхность называется внешней суффозией, вынос в трещины и полости или перемещение материала внутри них – внутренней суффозией. Внешняя суффозия, в процессе которой материал транспортируется вниз по склону или выносится к его подножию, называется присклоновой суффозией. Такая суффозия может развиваться при открытой разработке твёрдых полезных ископаемых, внутренняя (закрытая) – при их подземной разработке. На закарстованных территориях, в пределах крупных депрессионных воронок, сформировавшихся в результате шахтного водоотлива или при эксплуатации месторождений подземных вод, часто отмечается развитие закрытой суффозии, проявляющейся на земной поверхности в форме провалообразования. Суффозия присклонового типа развивается на берегах равнинных водохранилищ.
На территории городов протекает техногенная суффозия, связанная с подземной урбанизацией, строительными работами, утечками из подземных водонесущих коммуникаций, эксплуатацией подземных вод для целей водоснабжения.
Меры по локализации суффозионного процесса
Меры по локализации суффозионного процесса делятся на пассивные и активные. Пассивные мероприятия связаны с рациональным размещением инженерных сооружений; активные направлены на устранение причин развития процесса суффозии: на уменьшение градиента и скорости фильтрационного потока (противофильтрационные завесы, шпунтовые ограждения, штольневые дренажи, «обратные фильтры», водопонизительные скважины) и на улучшение свойств горных пород методами технической мелиорации.